手動式落地機床有限元法分析多功能機頭傳動軸承載的應力圖、位移云圖、應變云圖和安全系數(shù)云圖，傳動軸分析結果極大值列于表1。通過傳動軸的分析結果云圖可以看出，最大應力主要分布在轉矩輸入端。應力未超出材料的屈服極限，而且合位移較小，從安全系數(shù)云圖，直觀地反應出傳動軸的材料是安全的另外，機頭工作時高速旋轉，磨削不同介質的工件，存在一定的振動。考慮到傳動軸傳動的平穩(wěn)性，有必要對其做模態(tài)分析。分析結果所得前五階固有頻率列于表2，部分振型分析結果顯示，最小的一階固有頻率遠大于機頭的工作頻率1500Hz，所以不會產(chǎn)生共振響應。多功能機頭的一對直齒錐齒輪將傳動軸的扭矩傳遞到輸出軸，其傳動的可靠性也直接影響到機頭的穩(wěn)定性，因而有必要對其進行模態(tài)分析。圖7為分析所得錐齒輪的應力圖、位移云圖、應變云圖和安全系數(shù)云圖。通過分析應力和位移云圖可以看出，應力最大處分布在齒面接觸處，其極大值未達到材料的屈服強度。安全系數(shù)最小值為3.16，直觀地反應齒面接觸強度是安全的。在普通50車床上通過設計的高速電主軸多功能機頭，主要構件有限元分析表明多功能機頭在選用的電主軸功率下，應力和應變滿足材料強度要求。配合不同的刀具和工裝，可在普通車床實現(xiàn)高速銑、鉆、鏜、磨等工作，特別是直盲孔和錐盲孔高速磨削，圓柱形軸的外圓和內(nèi)孔軸向鍵槽銑削，保證加工精度，提高加工效率和質量，節(jié)省設備購置成本。